第一篇:溪洛渡水电站导流洞工程施工安全监理工作之我见
溪洛渡水电站导流洞工程施工安全监理工作之我见
付 荣 胜
何 永 刚
刘 翔
(长江三峡技术经济发展有限公司溪洛渡监理部,云南
657300)【关键词】:溪洛渡水电站;导流洞工程;监理;安全控制措施
摘要:溪洛渡水电站导流洞是当今世界上规模最大、最复杂的地下洞室群。大若城池的导流洞主洞,纵横交错、形如迷宫的各种施工支叉洞和场内交通洞令人叹为观止。特别是洞室开挖作业,平洞连平洞、竖井交平洞,为开挖工程带来了较大的困难。再加之工程地质与水文地质条件复杂,局部洞段属不良地质浅埋隧洞,施工工序繁多,地下不可预见因素众多。此地段又属地震高发区,故本工程施工安全控制任务重、难度大。我监理部站在法律、政治和服从溪洛渡精品工程建设需要的高度,牢固地树立“安全责任重于泰山”的安全意识,采取了一系列的安全监理管理措施,开展监理工作。概述
1.1 工程简介
溪洛渡水电站是我国西电东送中线的骨干电源之一,位于四川省雷波县与云南省永善县接壤的金沙江干流上,是金沙江下游梯级开发的第三级水电站。溪洛渡水电站是以发电为主,兼有防洪、挡沙和改善下游航运条件等巨大的综合效益,具有不完全年调节能力的特大型水电站。溪洛渡水电站枢纽由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物及导流建筑物组成,总装机容量12600MW(18台×700 MW)。
施工期坝址两岸各布置了3条导流洞,自左向右左岸为1#~3#导流洞,右岸为4#~6#导流洞。导流洞平面上呈单弯道布置,洞身断面为城门洞型,断面尺寸均为18×20m。由进口明渠段、洞身段及出口明渠段组成。本合同工程于2004年7月1日开工,2007年11月8日全部完工且具备过流条件,历时近42个月。
1.2 安全工作特点
溪洛渡水电站导流洞是当今世界上规模最大、最复杂的地下洞室群。大若城池的导流洞主洞,纵横交错、形如迷宫的各种施工支叉洞和场内交通洞令人叹为观止。工程量巨大,施工强度高、难度大。特别是洞室开挖作业,平洞连平洞、竖井交平洞,为开挖工程带来了较大的困难。再加之工程地质与水文地质条件复杂,局部洞段属不良地质浅埋隧洞,施工工序繁多,地下不可预见因素众多。此 地段又属地震高发区,故本工程施工安全控制任务重、难度大。安全控制边界条件与控制目标
2.1 边界条件 2.1.1 导流标准
施工期导流标准为20年一遇,对应天然流量28200 m3/s。 2.1.2 工程地质条件
从以下两个区段,进出口明渠段和洞身段来分析。
(1)进出口明渠段:导流洞进出口明渠布置在P2β
3、β2P4层含斑玄武岩和角砾集块岩上,风化卸荷较强,属弱风化上段强卸荷岩体,裂隙发育,普遍张开,部分充填次生泥,完整性差,均为IV1级岩体,需要适应的基础处理。且上覆岩体厚度较小,缓倾角结构发育,形状较差,对洞室顶拱围岩稳定影响较大,为IV类围岩,需要加强支护处理。
(2)洞身段:导流洞洞身段沿线岩体新鲜坚硬,完整性较好,嵌合紧密,岩体多呈块状~次块状结构,地应力量值中等,围岩稳定性较好,以II类围岩为主,层间、层内错动带发育段局部围岩稳定性较差,为III1类。进出口段少量岩体位于弱风化、弱卸荷带内,多呈次块状结构~镶嵌结构,部分碎裂结构,围岩类别为III2~IV1类,围岩稳定性差。
(3)导流洞存在的主要工程地质问题:
缓倾角层间、层内错动带对隧洞顶拱围岩稳定性的影响。由于岩体中基体裂隙延伸短小,一般同一部位只发育1~2组,因此基体裂隙组合形成大规模不稳定块体的可能性较小,但仍要注意基体裂隙组合形成的局部掉块现象。导流洞进出口段上覆岩体厚度较薄,仅15m,岩体风化卸荷强烈,顺坡向裂隙发育,普遍张开,部分充填次生泥,与洞轴线交角较小,岩体嵌合较松驰,对隧洞围岩稳定极为不利,施工中应加强工程处理措施。导流洞沿线均处于地下水位以下,特别是进出口段位于弱风化、弱卸荷带内,地下水较活跃,施工中需要加强排水处理措施。
2.1.3 其它因素
导流洞上游段上方为左、右岸坝肩高程610 m高边坡开挖区,岩体开挖边坡最大高度,左岸约158m,右岸约138m。石方爆破频繁且持续时间长,易落石; 长时间频繁爆破振动对洞室安全不利;落石对施工人员、设备安全威胁大,对施工交通干扰大。
2.2 施工安全控制目标
依据国家有关安全生产的法律、法规、规程、规范及标准,结合工程施工实际情况,高效优质服务,科学从严监理,本着“以人为本”的精神,按照“安全第一,预防为主”的方针,认真行使安全生产监理职责,保证安全生产,保证职工的安全与健康。安全监理措施
站在法律、政治和服从溪洛渡精品工程建设需要的高度,牢固地树立“安全责任重于泰山”的安全意识,开展监理工作。
3.1 监理部按照国家安全生产法律、法规、及工程施工承包合同、监理合同开展安全生产管理工作,以全员参与管理为基础,实行分级岗位责任制管理。建立并完善监理内部安全生产管理体系和安全生产管理制度,对工程项目施工安全管理进行检查和监督,通过对施工生产中各种不安全因素的分析和预控,尽量减少和避免安全事故的发生,使合同工程项目生产安全符合国家及业主的要求。
3.1.1 针对溪洛渡水电站导流洞工程的实际,溪洛渡监理部成立由监理部总监、安全副总监及项目部总监组成的监理部安全领导小组,层层落实安全生产责任制,对监理的安全生产管理进行统一部署。监理部设置安全监理办公室,负责监理部日常的安全生产管理工作,对监理项目部安全生产管理进行指导、检查和考核。业务上接受溪洛渡安全委员会办公室指导。项目部设专职安全副总监,组织落实项目部安全生产管理工作。项目部同时设置安全生产管理小组(现场专职安全监理工程师),对施工现场的安全生产进行检查和监督。并根据工程进展情况不断调整完善,始终保证安全监理体系的良好运行。
3.1.2 监督施工单位应健全安全生产保证体系。监理部着重检查施工单位安全组织机构的落实、专职安全员是否到位、安全职责的制定、安全保证体系的运行等情况。尤其对分包单位由于其各项管理不尽完善,更容易出现安全问题,监理部应把对分包的管理体系也列入安全监理工作的重点,要求必须有安全组织保证体系方可进场作业。但监理部对施工单位的检查和监督,并不替代或减轻施工单位对施工安全应承担的合同义务和责任。3.2 安全监理的事前控制
“安全第一,预防为主”。安全监理应充分认识到事前控制的重要性,并认真做好以下工作。
3.2.1 严格把好进场机械设备、材料关。对进场的所有机械设备、材料(水泥、钢筋)必须先行报验,凡质量证明材料不全、检测过期或现场检查认为达不到安全要求的,一律不得投入使用。
3.2.2 严把特种作业人员持证上岗关。对塔吊司机、架子工、电工、焊工等特种作业人员配备,应事先根据机械数量和工程量确定上岗人数,人证对照,确认符合要求后方准上岗。
3.2.3 把好安全防护用品质量关。监理人员对工地使用的安全网、安全帽、安全带以及漏电保护开关等事先抓好报验审核工作,发现劣质、失效或国家明令淘汰的产品,坚决不准使用,每隔一段时间,再组织对其安全性能的质量抽查,以保证防护用品安全功能有效。
3.2.4 认真审查专项安全施工方案。监理部在要求施工单位报送施工组织设计的同时,必须报送专项的安全措施方案。对施工单位报送的专项安全施工方案、安全技术措施、高危作业安全施工及应急抢险方案,监理部必须认真进行讨论,形成一致意见后,再予批准。
3.2.5定期召开安全会议,现场安全检查,对下步工作或新的工序中需要注意的安全问题,及早提醒。对可能发生的安全事故,要制定生产安全事故应急救援预案。
3.3安全监理的过程控制
3.3.1要对全体监理人员进行安全知识培训,普及安全知识,明确安全责任,以使他们在检查质量的同时,发现一些安全方面的问题、隐患,能处理的当即处理。
3.3.2通过安全监理工作要点、安全风险点分析,使监理人员在工作巡视过程中,既能照顾到面上的安全,又能抓住关健要害部位,重点把好专项安全施工方案的施工、高危作业的关健工序跟班旁站等关口。
3.3.3坚持定期的安全检查和突击性抽查或专项检查制度。在承包单位经常性安全自查、监理部日常巡视检查的基础上,每周由建设单位、监理部、施工单 4 位组织一次全面安全检查;并根据工程的进展或现场发现的事故苗头,突击性地组织专项检查,使安全施工方面的问题或隐患能及时发现和解决。
3.3.4发现施工安全问题,及时发出书面指令,并经项目经理或有关单位签认;对已完成的监理项目,要有完整的安全监理档案资料。
3.4 安全监理的事后控制
怎样促使发现的问题、存在的隐患得到及时解决,如何避免承包单位在以后的工作中重蹈覆辙,监理部还要注意用好事后控制手段来亡羊补牢,并举一反三。
3.4.1狠抓整改措施的落实。凡是安全方面的问题、存在的隐患,坚决做到原因不查清不施过;措施不落实不松手;整改不到位不施工;教育未奏效不放松。
3.4.2抓好检查后的讲评、奖惩工作。每次检查结束后,都进行批评,对好的班组和事件,总结经验予以表彰,鼓励继续保持发扬;对差的班组和事件,帮助分析原因,制定措施,限期整改。
3.4.3畅通信息渠道。利用安全监理周报、安全月报、安全检查情况通报、监理通知单等,扩大安全工作的影响范围,使建设单位、承包单位及公司领导及时掌握安全方面的真实情况,便于指导和改进工程的安全工作。
为了进一步加强工程建设的安全管理,全面推进安全监理工作,建设行政主管部门应及时制定有关工程安全监理管理办法,组织监理单位定期或不定期对在岗人员进行相关安全监理知识培训,以更好地发挥监理的良效机制,实现工程建设监理领域的重点创新,加强和规范监理企业的安全意识和责任,使监理行为成为施工现场安全生产管理的一个重要组成部分,真正起到齐抓共管,共同提高的目的。
3.5 防汛渡汛安全监理措施:
防汛渡汛关系到施工安全,关系到工程安全。监理部、项目部高度重视导流洞的防汛渡汛工作。针对各年度渡汛工作特点和设计单位提出的渡汛要求,要求施工单位在汛期前根据施工具体情况制定防汛渡汛措施计划报监理部审查备案。安全工作效果
溪洛渡水电站导流洞工程于2007年11月8日下午3时38分下闸蓄水截流,左岸1#、2#、3#导流洞、右岸4#、5#导流洞参与导截流,这次截流非常顺利,这标志着溪洛渡水电站施工准备工程全面结束,工程转入正式施工期。在业主、设计、施工单位和监理部的大力支持下,在相对较长的42个施工月中,施工轻伤率、死亡率、施工设备损坏率均在国家规定之内。结论
安全生产工作任重道远,安全责任重于泰山。安全生产只有起点没有终点。对各级管理者来讲,要以人为本、教育为先、常抓不懈,认真抓好“人命关天”的大事;对于溪洛渡电站所有参建者来讲,安全生产人人有责,每天做到“零违章”才能保证“零事故”。以天保周,以周保月,才能确保全年的安全生产,实现“零”安全事故的管理目标,努力创建一流的溪洛渡工程安全生产管理。
第二篇:溪洛渡水电站右岸导流洞预应力锚杆快速施工技术
摘要:预应力锚杆施工技术要求高,工艺复杂,施工周期长,特别是在洞内施工,空间狭窄,施工干扰大,工期很难确保。溪洛渡右岸导流洞身闸室段预应力锚杆施工,从优化设计参数,采用合理施工手段,加强现场管理协调,充分利用现场先进的大型造孔设备等角度入手,有效地解决了施工难题,实现了机械化快速施工。
关键词:溪洛渡水电站 右岸导流洞 预应力锚杆 快速施工 1 工程概述
溪洛渡水电站右岸4#、5#导流洞下闸室段,分别布置在4#洞身0+168.0~0+248.0段,5#洞身0+233.866~0+313.866段。导流洞开挖分上、中下三层进行开挖,导流洞洞身闸室段在上层和中下层开挖后将分别形成14.5×34m(高×宽)、30×34m(高×宽)的特大跨度开挖断面。
导流洞洞身闸室段顶拱及边墙岩性为含斑玄武岩、角砾集块熔岩。层内错动带及高、中、缓倾角裂隙较发育,部分岩性稍好,裂隙闭合、无充填、微风化,腰线以上围岩完整性及稳定性稍好,腰线以下围岩完整性及稳定性较差,局部部位沿长大裂隙渗、滴水。总体上4#、5#导流洞洞身闸室段属ⅱ、ⅲ1围岩。
由于闸室段洞径特大,部分位置岩性偏差,洞室结构安全至关重要,为确保右岸闸室段在施工期岩体稳定及建筑物结构安全,避免发生重大地质灾害,设计在原有锚喷支护的基础上,对闸室段顶拱共增设了460根15t预应力锚杆进行加强支护。
预应力锚杆沿闸室段顶拱梅花型布置,间排距长9m,材料采用精轧螺纹钢筋,直径φ32mm。锚杆孔设计钻孔直径为φ48mm,锚固段长3.0m,锚固段灌浆采用水泥浆、水泥砂浆或树脂材料,要求水泥浆或水泥砂浆抗压强度不小于m35,树脂材料抗压强度不小于50mpa,锚杆孔口承压垫座尺寸为150mm×150mm×10mm,高强螺栓锁定。预应力锚杆采用自由段无套管预应力筋,灌浆分两次进行,锚固段灌浆及张拉锚固后,再对自由段进行二次灌浆。2 施工手段的选择
预应力锚杆在导流洞洞身闸室段上层底板平台上进行,同时,要求必须在导流洞中层开挖推进至闸室段前,全部完成预应力锚杆施工,总工期要求在35天以内,以免影响导流洞中下层开挖;另外,预应力锚杆施工期间,闸室段交通不能中断。
预应力锚杆均布置在闸室段顶拱部位,距底板高差9.5~14.5m,若按常规采取搭设脚手架施工平台,排架搭拆周期长,对闸室段交通干扰大,快速钻造孔洞内环境污染严重,且效率低下,工期不能确保。若现场临时加工简易移动式平台,成本增加,搬移不便,不能形成规模化施工,同样效率低下。经综合比较,决定采用现场已有的大型液压凿岩台车造孔,利用吊车液压升降平台作为锚杆安装、张拉等作业施工平台,省略了固定施工平台,顺利解决了施工手段问题,灵活方便,实现了规模化施工,并确保了洞内交通畅通。3 设计的优化调整
预应力锚杆施工结构图如图1所示。
图1 预应力锚杆施工结构图(尺寸单位:cm)
首先,设计要求锚杆钻孔直径为φ48mm,而锚杆直径就达φ32mm,造孔直径仅大于锚杆直径16mm,进浆管与回浆管无法埋设;另外,三臂凿岩台车钻杆最大长度为6m,造9m深孔必须进行钻杆套接后才能完成,钻杆安装连接套后,造孔直径不能小于φ65mm,为了满足施工要求,在征得监理工程师与设计同意下,将孔径优化调整为φ65mm。
锚固段若采用水泥浆或水泥砂浆锚固,施工难度大,不易控制,锚固段张拉前待凝时间长,无法实现快速施工。为此,借鉴龙滩及拉西瓦等工地预应力锚杆施工成熟经验,锚固段采用速凝型锚固药卷,在确保设计要求强度的情况下,锚固段在灌浆完毕24小时后即可进行张拉,实现了快速施工。
孔口承压钢垫板为张拉的主要承力部件,张拉时承压高达6.5mpa以上,为了防止张拉过程中或张拉后承压垫板发生变形、扭曲等,在征求设计同意后,将原设计承压钢垫板尺寸150mm×150mm×10mm调整为200mm×200mm×20mm,施工更加方便,确保了张拉施工顺利进行。4 施工过程简述 4.1 施工程序
预应力锚杆主要施工程序如下:施工准备®钻孔®清孔®内锚段速凝型锚固药卷灌注®杆体安装®封口®孔口垫座安装®张拉®自由段注浆®外露锚杆杆体保护
4.2 机械化造孔
预应力锚杆采用现场正在进行导流洞开挖支护施工的h175三臂液压台车造孔,造孔前应根据设计图纸要求对锚杆孔孔位测量放样,定出孔位,并用红油漆标识。钻孔时要求钻杆垂直岩面,钻孔平直,孔轴方向偏差不大于1°~3°。由于多臂钻钻杆仅6m长,钻杆钻进5m深左右时,安装钻杆连接套,再连接一根3m长钻杆继续钻进至终孔,多臂钻钻进速度为0.5~0.8m/min, 造孔完成后,加大钻臂水阀,边冲边退钎,冲洗钻孔。钻机就位后,在15分钟左右,就可以完成单孔造孔,造孔效率相当高,4.3 内锚段灌注及锚杆安装
利用吊车液压升降平台作为内锚段灌浆及锚杆安装作业平台,速凝型水泥锚固剂药卷使用锚固剂风枪将锚固剂打入内锚段,锚固剂药卷经锚固剂风枪打入输送管(1″pe管),再经输送管打入内锚段孔底(锚固剂输送管插入孔内距孔底50cm左右),每打入一卷锚固剂,输送管向孔外拉出 5cm左右,直至打入锚固剂药卷60支左右或孔内锚固剂距离孔底3.0m处(内锚段长度为3.0m)结束。
锚固剂药卷在打入前现在水中浸泡,浸泡时间控制在2.5分钟左右,浸泡直观效果原则上以药卷中心留有黄豆颗粒大小的白蕊,或药卷在水中不冒或冒少量气泡为止。锚固剂风枪工作风压控制在0.5~0.6mpa左右,在风枪的风管输入端安装压力表进行风压控制。
在锚固段速凝水泥药卷打入结束后立即进行预应力锚杆杆体安装,采用吊车液压升降平台上人工插杆,可利用人工扶杆的情况下,吊车液压升降臂将锚杆缓慢顶入,减轻了作业人员劳动强度,锚杆杆体端部加φ40mm钢管辅助送杆。插杆前对锚杆杆体加工:预应力锚杆朝向孔底的一端应削尖。在距锚杆底部3.0m处设止浆环,每3m设对中环一个,对中环采用φ6.5mm圆钢与锚杆杆体焊接。外露端长度50cm,端头用砂轮切割机切平(套丝长度50cm),以便于安装与精扎螺纹钢筋配套的螺母。在锚杆杆体自由段安装进浆管(内径φ15mmpvc管)和回浆管(内径φ8mm硬质塑料管),回浆管应牢固绑扎在杆体上,管口端部距止浆环15cm处。进回浆管在孔口通过钢垫板预留孔口引出。
锚杆杆体插入内锚段后,立即采用木楔(长度6~10cm)进行锚杆孔口封口,防止锚杆从孔内滑出。木楔应完全打入孔内,不得留出孔外,以免影响锚杆孔口钢垫板安装和锚杆张拉。孔口承压垫座钢垫板面与锚孔轴线垂直,承压垫座必须平整、牢固。若钢垫板面与锚孔轴线不垂直,孔口外侧可用快凝砂浆找平,砂浆强度增长应满足12小时承载15t张拉力的要求。在充分利用吊车液压升降平台的情况下,内锚段灌浆及预应力锚杆安装,在15~20分钟即可完成单根锚杆施工,工效较高。4.4 张拉与锁定
在内锚段锚固剂灌浆完毕后24小时左右开始进行锚杆张拉。
张拉设备采用tg-2000型扭力扳手。锚杆张拉前,对扭力扳手进行率定。施工中扭力扳手易损坏,要求每周率定一次。
张拉前将钢垫板套入锚杆,调整垫板与锚杆垂直后紧锁螺帽。锚杆正式张拉前,取20%的设计张拉荷载(即3t),对其预张拉1~2次,使其各部位接触紧密。张拉力施加值顺序依次为:第一次张拉力为设计值的25%(3.75t),持荷5分钟后进行第二次张拉,张拉力为设计值的50%(7.5t),持荷5分钟后进行第三次张拉,张拉力为设计值的75%(11.25t),持荷5分钟后进行第四次张拉,张拉力为设计值的100%(15t),最后一级张拉力达到设计值后稳压30min结束张拉平锁定。每张拉一次均应量测锚杆杆体的伸长值,并作好原始记录。张拉工效为2根/40~50min左右。
锚杆锁定后48小时内,若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10%时,应进行补偿张拉。4.5 自由段注浆
张拉结束后开始对锚杆自由段回填灌浆施工,灌浆采用纯水泥浆,2sns型灌浆泵注浆。确认排气管畅通后,才能进行孔内自由段注浆,自由段注浆应饱满,当排气孔不再排气,并有浆液溢出时,可结束自由段注浆。浆体凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔杆体。
自由段灌浆在一批(30~50根)锚杆张拉完成后集中进行,可实现规模化施工,单根锚杆自由段灌注平均在3~5min即可完成。
第三篇:溪洛渡水电站右岸导流洞预应力锚杆快速施工技术
溪洛渡水电站右岸导流洞预应力锚杆快速施工技术
摘要:预应力锚杆施工技术要求高,工艺复杂,施工周期长,特别是在洞内施工,空间狭窄,施工干扰大,工期很难确保。溪洛渡右岸导流洞身闸室段预应力锚杆施工,从优化设计参数,采用合理施工手段,加强现场管理协调,充分利用现场先进的大型造孔设备等角度入手,有效地解决了施工难题,实现了机械化快速施工。
关键词:溪洛渡水电站 右岸导流洞 预应力锚杆 快速施工 1 工程概述
溪洛渡水电站右岸4#、5#导流洞下闸室段,分别布臵在4#洞身0+168.0~0+248.0段,5#洞身0+233.866~0+313.866段。导流洞开挖分上、中下三层进行开挖,导流洞洞身闸室段在上层和中下层开挖后将分别形成14.5×34m(高×宽)、30×34m(高×宽)的特大跨度开挖断面。
导流洞洞身闸室段顶拱及边墙岩性为含斑玄武岩、角砾集块熔岩。层内错动带及高、中、缓倾角裂隙较发育,部分岩性稍好,裂隙闭合、无充填、微风化,腰线以上围岩完整性及稳定性稍好,腰线以下围岩完整性及稳定性较差,局部部位沿长大裂隙渗、滴水。总体上4#、5#导流洞洞身闸室段属Ⅱ、Ⅲ1围岩。
由于闸室段洞径特大,部分位臵岩性偏差,洞室结构安全至关重要,为确保右岸闸室段在施工期岩体稳定及建筑物结构安全,避免发生重大地质灾害,设计在原有锚喷支护的基础上,对闸室段顶拱共增设了460根15t预应力锚杆进行加强支护。
预应力锚杆沿闸室段顶拱梅花型布臵,间排距长9m,材料采用精轧螺纹钢筋,直径φ32mm。锚杆孔设计钻孔直径为φ48mm,锚固段长3.0m,锚固段灌浆采用水泥浆、水泥砂浆或树脂材料,要求水泥浆或水泥砂浆抗压强度不小于M35,树脂材料抗压强度不小于50Mpa,锚杆孔口承压垫座尺寸为150mm×150mm×10mm,高强螺栓锁定。预应力锚杆采用自由段无套管预应力筋,灌浆分两次进行,锚固段灌浆及张拉锚固后,再对自由段进行二次灌浆。2 施工手段的选择
预应力锚杆在导流洞洞身闸室段上层底板平台上进行,同时,要求必须在导流洞中层开挖推进至闸室段前,全部完成预应力锚杆施工,总工期要求在35天以内,以免影响导流洞中下层开挖;另外,预应力锚杆施工期间,闸室段交通不能中断。
预应力锚杆均布臵在闸室段顶拱部位,距底板高差9.5~14.5m,若按常规采取搭设脚手架施工平台,排架搭拆周期长,对闸室段交通干扰大,快速钻造孔洞内环境污染严重,且效率低下,工期不能确保。若现场临时加工简易移动式平台,成本增加,搬移不便,不能形成规模化施工,同样效率低下。经综合比较,决定采用现场已有的大型液压凿岩台车造孔,利用吊车液压升降平台作为锚杆安装、张拉等作业施工平台,省略了固定施工平台,顺利解决了施工手段问题,灵活方便,实现了规模化施工,并确保了洞内交通畅通。3 设计的优化调整
预应力锚杆施工结构图如图1所示。图1 预应力锚杆施工结构图(尺寸单位:cm)
首先,设计要求锚杆钻孔直径为φ48mm,而锚杆直径就达φ32mm,造孔直径仅大于锚杆直径16mm,进浆管与回浆管无法埋设;另外,三臂凿岩台车钻杆最大长度为6m,造9m深孔必须进行钻杆套接后才能完成,钻杆安装连接套后,造孔直径不能小于φ65mm,为了满足施工要求,在征得监理工程师与设计同意下,将孔径优化调整为φ65mm。
锚固段若采用水泥浆或水泥砂浆锚固,施工难度大,不易控制,锚固段张拉前待凝时间长,无法实现快速施工。为此,借鉴龙滩及拉西瓦等工地预应力锚杆施工成熟经验,锚固段采用速凝型锚固药卷,在确保设计要求强度的情况下,锚固段在灌浆完毕24小时后即可进行张拉,实现了快速施工。
孔口承压钢垫板为张拉的主要承力部件,张拉时承压高达6.5Mpa以上,为了防止张拉过程中或张拉后承压垫板发生变形、扭曲等,在征求设计同意后,将原设计承压钢垫板尺寸150mm×150mm×10mm调整为200mm×200mm×20mm,施工更加方便,确保了张拉施工顺利进行。4 施工过程简述 4.1 施工程序
预应力锚杆主要施工程序如下:施工准备®钻孔®清孔®内锚段速凝型锚固药卷灌注®杆体安装®封口®孔口垫座安装®张拉®自由段注浆®外露锚杆杆体保护 4.2 机械化造孔
预应力锚杆采用现场正在进行导流洞开挖支护施工的H175三臂液压台车造孔,造孔前应根据设计图纸要求对锚杆孔孔位测量放样,定出孔位,并用红油漆标识。钻孔时要求钻杆垂直岩面,钻孔平直,孔轴方向偏差不大于1°~3°。由于多臂钻钻杆仅6m长,钻杆钻进5m深左右时,安装钻杆连接套,再连接一根3m长钻杆继续钻进至终孔,多臂钻钻进速度为0.5~0.8m/min, 造孔完成后,加大钻臂水阀,边冲边退钎,冲洗钻孔。钻机就位后,在15分钟左右,就可以完成单孔造孔,造孔效率相当高,4.3 内锚段灌注及锚杆安装
利用吊车液压升降平台作为内锚段灌浆及锚杆安装作业平台,速凝型水泥锚固剂药卷使用锚固剂风枪将锚固剂打入内锚段,锚固剂药卷经锚固剂风枪打入输送管(1″PE管),再经输送管打入内锚段孔底(锚固剂输送管插入孔内距孔底50cm左右),每打入一卷锚固剂,输送管向孔外拉出 5cm左右,直至打入锚固剂药卷60支左右或孔内锚固剂距离孔底3.0m处(内锚段长度为3.0m)结束。锚固剂药卷在打入前现在水中浸泡,浸泡时间控制在2.5分钟左右,浸泡直观效果原则上以药卷中心留有黄豆颗粒大小的白蕊,或药卷在水中不冒或冒少量气泡为止。锚固剂风枪工作风压控制在0.5~0.6MPa左右,在风枪的风管输入端安装压力表进行风压控制。
在锚固段速凝水泥药卷打入结束后立即进行预应力锚杆杆体安装,采用吊车液压升降平台上人工插杆,可利用人工扶杆的情况下,吊车液压升降臂将锚杆缓慢顶入,减轻了作业人员劳动强度,锚杆杆体端部加φ40mm钢管辅助送杆。
插杆前对锚杆杆体加工:预应力锚杆朝向孔底的一端应削尖。在距锚杆底部3.0m处设止浆环,每3m设对中环一个,对中环采用φ6.5mm圆钢与锚杆杆体焊接。外露端长度50cm,端头用砂轮切割机切平(套丝长度50cm),以便于安装与精扎螺纹钢筋配套的螺母。在锚杆杆体自由段安装进浆管(内径φ15mmPVC管)和回浆管(内径φ8mm硬质塑料管),回浆管应牢固绑扎在杆体上,管口端部距止浆环15cm处。进回浆管在孔口通过钢垫板预留孔口引出。
锚杆杆体插入内锚段后,立即采用木楔(长度6~10cm)进行锚杆孔口封口,防止锚杆从孔内滑出。木楔应完全打入孔内,不得留出孔外,以免影响锚杆孔口钢垫板安装和锚杆张拉。
孔口承压垫座钢垫板面与锚孔轴线垂直,承压垫座必须平整、牢固。若钢垫板面与锚孔轴线不垂直,孔口外侧可用快凝砂浆找平,砂浆强度增长应满足12小时承载15t张拉力的要求。
在充分利用吊车液压升降平台的情况下,内锚段灌浆及预应力锚杆安装,在15~20分钟即可完成单根锚杆施工,工效较高。4.4 张拉与锁定
在内锚段锚固剂灌浆完毕后24小时左右开始进行锚杆张拉。
张拉设备采用TG-2000型扭力扳手。锚杆张拉前,对扭力扳手进行率定。施工中扭力扳手易损坏,要求每周率定一次。张拉前将钢垫板套入锚杆,调整垫板与锚杆垂直后紧锁螺帽。锚杆正式张拉前,取20%的设计张拉荷载(即3t),对其预张拉1~2次,使其各部位接触紧密。
张拉力施加值顺序依次为:第一次张拉力为设计值的25%(3.75t),持荷5分钟后进行第二次张拉,张拉力为设计值的50%(7.5t),持荷5分钟后进行第三次张拉,张拉力为设计值的75%(11.25t),持荷5分钟后进行第四次张拉,张拉力为设计值的100%(15t),最后一级张拉力达到设计值后稳压30min结束张拉平锁定。每张拉一次均应量测锚杆杆体的伸长值,并作好原始记录。张拉工效为2根/40~50min左右。
锚杆锁定后48小时内,若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10%时,应进行补偿张拉。4.5 自由段注浆
张拉结束后开始对锚杆自由段回填灌浆施工,灌浆采用纯水泥浆,2SNS型灌浆泵注浆。确认排气管畅通后,才能进行孔内自由段注浆,自由段注浆应饱满,当排气孔不再排气,并有浆液溢出时,可结束自由段注浆。浆体凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔杆体。
自由段灌浆在一批(30~50根)锚杆张拉完成后集中进行,可实现规模化施工,单根锚杆自由段灌注平均在3~5min即可完成。5 施工的合理组织
根据导流洞中层开挖施工的要求,从尽量减少与导流洞施工干扰出发,施工安排与该部位附近导流洞施工协调一致。造孔安排由5#下游区®5#上游区® 4#下游区®4#上游区依次分区分片进行。多臂台车兼顾导流洞支护施工,在满足导流洞支护造孔的前提下,及时协调进行预应力锚杆造孔,每批造孔量在20~30个左右,造孔完成后,已造孔部位及时开始内锚段灌浆及锚杆安装作业,张拉作业滞后锚杆安装作业1~2天进行。同时,安排液压凿岩台车开始下一施工区造孔作业,各作业程序根据施工强度合理均衡安排,搭接紧密,实现了流水作业,工程进度顺利。6 质量控制措施
预应力锚杆施工工序复杂,技术要求严格,为确保施工质量,施工过程中严格按照施工程序施工,每道工序完成经检查验收后方可进入下道工序施工。除了严把程序检查验收关,对如下几个质量重点做了严格的控制:
(1)对锚杆精轧螺纹钢、锚固剂药卷、水泥等重要材料,要求相关资料齐全,并进行进场抽检,以确保材质优良。张拉前首先对扭力扳手进行率定,率定合格后再用于张拉施工。施工过程中中扭力扳手极易损坏,要求每周率定一次,确保张拉精度。
(2)造孔是质量控制的关键环节之一,孔位必须经测量放样,并用红油漆标识。液压凿岩台车要选用经验丰富,责任心强的操作手,开钻前要认真调整好钻臂方向,确保孔向垂直岩面在开钻,钻杆匀速钻进,并不断加水冲洗岩粉。钻孔准确度高,不但确保了锚固效果,且确保插杆及承压垫板安装及张拉施工。
(3)内锚段灌浆是否密实,是确保张拉成功的关键环节,首先要确保锚固剂药卷浸泡充分,要求浸泡时间控制在2.5分钟左右。其次,锚固剂每打入一卷锚固剂,输送管向孔外拉出 5cm左右,要取保打入锚固剂药卷60支左右,填满3m锚固段。
(4)张拉是预应力锚杆施工最重要的环节,张拉严格按技术要求进行分级张拉,全过程严格监控,并做好详实细致的原始记录。7 结语
溪洛渡水电站右岸导流洞锚杆施工,在施工手段、设计优化、施工组织等方面均有一定程度突破,特别是多臂液压凿岩台车的使用及造9m深孔的突破,将预应力锚杆施工至关重要的造孔环节实现了机械化快速施工,极大提高了施工效率。在确保导流洞闸室段交通畅通及导流洞中下层开挖正常进行的情况下,闸室段顶拱预应力锚杆施工按预期进度目标进行,取得了良好的效果。
第四篇:溪洛渡电站筹建期工程监理
溪洛渡电站筹建期工程监理
摘要:长江三峡技术经济发展有限公司溪洛渡工程监理部承担了溪洛渡水电站筹建期场内交通、供水供电、渣场沟水处理、营地建设以及对外交通部分标段等项目的建设监理任务。监理部以溪洛渡水电站工程建设为中心,树立为工程建设服务和为业主服务的意识,不断加强内部管理,完善监理质量保证体系,努力提高监理业务水平,做好所承担的溪洛渡筹建期各工程项目“三控制、两管理、一协调”工作,使工程质量、进度和投资三大目标基本得到有效控制,为工程项目合同总目标的顺利实现打下了良好基础。
关键词:溪洛渡水电站;筹建期;工程监理;质量;进度;投资
为响应国家西部大开发的号召,抓住国家能源发展机遇,立足于长远发展,中国三峡总公司于2003年初拉开了溪洛渡水电站工程建设的序幕。长江三峡技术经济发展有限公司(以下简称三峡发展公司)紧跟工程建设步伐,不断抽调精干的管理和技术力量,成立了溪洛渡水电站工程监理部。监理部承担了溪洛渡水电站筹建期场内交通、供水供电、渣场沟水处理、营地建设以及对外交通部分标段等项目的建设监理任务。在过去的1年多时间,监理部以溪洛渡水电站工程建设为中心,树立为工程建设服务和为业主服务的意识,不断加强内部管理,完善监理质量保证体系,努力提高监理业务水平,做好所承担的溪洛渡筹建期各工程项目“三控制、两管理、一协调”工作,使工程质量、进度和投资三大目标基本得到有效控制,为工程项目合同总目标的顺利实现打下了良好基础。监理工程概况
1.1 场内交通项目
场内交通项目共18个项目,主要包括17条路,累计长度达55.7km;6座桥,累计长度1 794.7m;总投资540 618 583元(部分合同未签订)。
1.2 辅助工程项目
辅助工程项目共有16项,主要有业主临时营地装修工程、溪洛渡沟沟水处理工程、豆沙溪沟沟水处理工程、110kV中心变电站土建及机电设备安装工程、35kV线路及厢变工程、溪洛渡至三坪临时道路扩宽工程、塘房坪临时砂石料加工系统、施工期生活水厂工程、黄桷堡承包商营地场平工程、杨家坪承包商营地场平工程、溪洛渡工程右岸施工营地A、E、F区场平工程、黄桷堡房建工程、杨家坪房建工程、花椒湾房建工程。
1.3 对外交通专用公路
该工程起于癞子沟大桥,终点至普洱渡,我监理部承担了A、B、C、H、I共5个标段的监理任务,目前已经进场施工的中铁十一局承担的是A标段大河湾隧道的施工;中铁十八局承担的是B标段;中铁十六局承担的是C标段。H及I标段尚未招标。监理机构设置及人员、仪器、设备配置
自首批监理人员于2003年2月21日与业主首批人员同期到达施工现场以来,三峡发展公司配合溪洛渡水电站工程监理工作的开展,根据业务和工作需要,组建和不断完善溪洛渡水电站工程监理机构。2003年3月份,公司正式成立了溪洛渡水电站工程监理部。
目前,监理部下设综合部、技术部、合同部、场内交通项目部、辅助工程项目部、对外交通项目部、物资项目部、导流工程项目部。同时,受中国三峡总公司委托,监理部还代管了中国三峡总公司测量中心溪洛渡测量队、试验检测中心溪洛渡试验室、水文气象中心驻溪洛渡中心及溪洛渡监测中心。
截止2004年3月25日,溪洛渡监理部已进场人员加之代管的“四个中心”进场人员,共计200人。在监理人员中,中高级技术人员占70%,除了部分辅助人员外,95%以上具有大中专学历。进场监理人员在年龄结构、学历与专业配套、职称结构方面基本满足了已开工项目的监理需要。
在监理自身测量、试验手段的建立方面,监理部一方面给现场监理工程师配备必要的检测工具,并对施工单位检测试验工作进行旁站,一方面借助测量、试验中心开展监理平行检测试验工作。目前,测量中心进场设备和人员均已基本满足现场工作需要,试验中心部分设备和人员已进场,并已开展了一定的试验工作,水文气象中心驻溪洛渡中心及溪洛渡监测中心正在进场筹备。监理工作方法、措施及成效
3.1 进度控制
溪洛渡水电站筹建期工程进度直接关系到主体工程能否按期开工,关系到工程总体工期目标的实现。监理部认真处理好质量、安全与进度的关系,在确保工程质量、安全的前提下,采取各种措施,控制工程进度。一方面,根据工程承建合同文件规定,提请业主做好合同支付资金筹措、工程预付款支付、工程用地提供、施工图纸供应,以及其他应由业主提供条件的落实,督促施工单位劳动力、施工机械、材料等资源的投入,满足工程施工的要求。另一方面,认真审查施工单位提交的年、季、月施工计划,审核各阶段施工进度是否与施工总工期进度计划相符合,并检查施工方案、施工进度控制措施及资源配置等与进度计划的协调情况。施工过程中,监督检查施工进度计划的实施情况,掌握施工单位在施工过程中劳动力、施工机械、材料等资源的使用情况,对各个阶段特别是各个工序的进度H标进行跟踪管理,对可能影响施工进度的各种外部因素进行积极协调。
3.2 质量控制
3.2.1 质量控制主要措施
工程质量是工程建设的核心。监理部对施工质量实施事前、事中、事后的全过程、全方位跟踪监督,采取合同、经济、组织、技术等多种控制措施,及时纠正施工中发生的质量问题,确保:工程合同质量目标的实现。
工程开工前,监理部首先对工程项目进行全面分析,确定质量控制的重点(见证点和停止点),编写监理实施细则;审查施工单位的质量保证体系和质量保证措施,督促施工单位健全“三级检验”制度;对分包单位的资质及其施工活动进行监督检查;督促施工单位建立相应的检测试验室;对进场材料、成品、半成品按照设计文件要求的标准、规格、品牌等进行检查验收,按照合同要求进行必要的检测试验;检查进场施工设备的数量、规格、生产能力、完好率、适应性及设备配会是否满足工程施工需要;审查施工单位提交的施工组织设计、施工技术方案和施工进度计划;审查施工单们完成的施工测量控制网布设和开工前原状地形图的测绘成果,并通过监理复测来校核。另外,监理人员熟悉施工图纸,组织好设计交底。
施工过程中,监理部督促施工单位严格按有关设汁要求、技术标准和经过审批的施工组织设计、施工技术措施进行施工,对施工过程和质量进行全过程、全面跟踪监控,对重要部位和重要工序,实施24h旁站监理值班制度。临理部认真执行质量检查签证制度,督促施工单位各级工程负责人和技术管理人员履行质量管理责任,认真抓好各环节的施工质量。
3.2.2 场内交通项目施工质量控制
在土石方开挖中,监理部严格审查爆破没计,现场控制爆破单耗药量,控制梯段爆破的深度。抓好边坡钻孔质量的控制,确保预裂及光面爆破质量。在开挖中,对边坡采用预留保护层进行光爆法施工,在洞口开挖中采用顶留保护层进行弱药量、小梯段爆破,实施效果较好。针对设计开挖边线局部地质条件较差的问题,采取单孔药量光面爆破进行控制,从而有利于边坡形成和质量要求。另外,严格控制超、欠挖。
在混凝土预制件施工中,监理部实行三检制,上道工序不符合要求或没有完成的不得进行下道工序施工。对挡土墙、路堑墙、护脚等,抓好基础开挖尺寸、高程控制;挡土墙砌筑中,对砂浆配合比和挡土墙砌筑过程中的质量严格控制。涵洞、预制件浇筑过程中,抓好原材料的级配、混凝土配合比及设计尺寸的控制。砂浆配合比、混凝土配合比严格按试验合格配合比进行控制。在钻孔桩施工中,按规范要求做好钻孔桩施工记录,及时掌握地质情况,桩位放样采取监理旁站,确保桩位的准确,并按规范要求进行泥浆指标取样检测、确保成孔质量及进度。
3.2.3 辅助工程质量控制
在辅助工程沟水处理工程施工监理中,监理部加强对施工方案的审查,对不足之处提出改进办法,如施工支洞具体位置的确定、排水洞支护措施等。同时,要求施工单位进行各种原材半成品、成品的检测与试验,包括混凝土配合比试验,以及生产性爆破试验。
洞室开挖中,监理部要求施工单位会同设计单位地质人员及时进行地质编录,并报监理签认。施工中严格控制质量标准,将洞挖爆破超、欠挖控制在施工规范和合同文件规定范围;对于光爆质量,要求施工单位根据现场的围岩情况随时调整爆破参数,确保爆破质量。同时,严把喷射混凝土施工质量关,加强砂石骨料等原材料验收上的质量控制,要求砂石骨料必须筛洗并得到现场监理工程师允许后方可使用,并注重对砂石骨料含泥量的控制。另外,要求施工单位完善施工原始记录,每一道工序严格按照设计图纸和监理要求施工,并让当班监理核签。在中间验收过程中,监理部严格把好质量签证关。
监理部对重点部位和重要工序进行了跟班旁站监理。例如,为提高排水洞施工进度,每周利用一天时间进行24h旁站监理;为保障挡水坝填筑质量,也进行的24L现场旁站。对排水洞混凝土施工除旁站还建立了日报制度,加强对各种原利料的质量控制,严格按照标书要求进行试验检测,确保原材料合格后才能用于工程施工。
3.2.4 监理检测和试验工作
为保证工程质量,监理部还利用测量中心对施工测量控制网点进行复测,利用试验中心在进场材料检验、混凝土质量、土工试验等方面进行了跟踪检测和现场抽样检查。
3.3 安全管理及环境保护
3.3.1 安全管理
(1)安全管理主要措施
溪洛渡水电站筹建期工程由于施工场地狭窄,地形条件差,地质情况复杂,加上施工初期易受当地居民的影响,安全管理有一定难度。为在组织上加强安全管理力量,监理部配备了分管安全的副总监。在施工安全管理过程中,监理部坚决执行“安全第一,预防为主”的方针,通过对现场监理人员和施工人员的安全教育,以及对施工单位的施工安全管理体系和施工安全防护措施的检查落实,达到全施工过程的安全监控,实现工程合同规定的施工安全目标。
监理部认真编写了施工安全监理工作细则,督促施工单位认真贯彻执行国家和上级有关部门关于安全生产和劳动保护的方针、政策、法规、法令等,认真审查施工单位的安全生产保证体系、施工安全制度和施工安全措施,并对其施工安全管理领导机构、人员配备和安全监控仪器设备等情况进行核查。督促施工单位对作业人员安全防护规程手册的学习和培训工作。对有特殊要求的工种,要求必须经过专业培训,取得有效合格证书后,持证上岗。
监理部坚持安全生产检查制度,定期由监理部安全副总监和项目监理组对安全生产进行检查:一是常规检查,二是施工现场检查,三是重点部位检查,四是专业性检查,五是季节性检查。对事故隐患及事故苗头,及时发现,及时处理,不留隐患。敦促施工建单位开展安全生产无事故活动,协助制订《安全生产奖惩条例》。坚持施工现场的巡查工作,不定期抽查施工单位班前会开展情况,对不安全隐患要求承建单位及时整改。对发生的安全事故,监理部认真参加安全事故调查,监督施工单位按照事故处理报告要求进行事故处理工作。
(2)场内交通项目施工安全管理
由于场内交通项目施工单位多,相邻工程项目的施工干扰不可避免。监理部认真做好安全施工的组织协调,努力排除不安全因素。
在爆破管理方面,监理部对施工单位制定的《爆破安全管理办法》、爆破设计、爆破作业人员资质进行严格审查,严格爆破作业程序;同时,严格爆破区的管理,加强爆破区的交通管理力度,严惩闯关车辆。安全警戒管理方面,要求各单位配备足够的安全警戒人员及通讯设备,在警戒好本单位区域范围的情况下,实行区域联动,避免出现盲区及警戒交叉。
场内交通项目高空作业较多,监理部要求施工单位制订高空作业安全措施,经监理工程师审批后严格按章作业。
场内交通项目交叉作业多且面广,给施工照明增加了难度。对达不到作业最低照明标准的部位,监理部及时发出指令,要求施工单位安装照明设施,或发出停工指令,以避免安全事故的发生。
监理部还督促施工单位设置“四牌一图”和安全标志。要求在工地各部位均挂设施工单位和工地名称牌、安全生产纪律宣传牌、防火须知牌、安全无重大事故记数牌、施工总平面图。要求在主要施工部位作业点、危险区通道口、配电室和发电机房等地点做好围栏,布置安全宣传标语或安全警告牌款待等。
对于危险路段、危险地点和部位,要求设置醒目标志,设警示牌,拉警戒线,设明显的危险预知警示牌等。
对于凿岩钻爆作业施工人员,监理部要求均戴防尘口罩进行防护,不戴口罩进行凿岩钻爆,一经发现,进行严格处理。
在边坡安全方面,监理部要求对有松渣滑坡及路基垮塌安全隐患的部位做重点监控,必要时对不稳定边坡做好临时支护处理;要求高边坡危岩地段设置安全警戒,控制人员和车辆在危险地段停留;要求对渣场边坡进行支护,设置必要的排水系统,防止垮塌;对汶白路工程施工过程中出现的滑坡地段,要求及时采取补救措施,设置安全警戒线,派专人看守,严防事故发生。
对于不易控制的山外来水,监理部要求施工单位进行相应的处理。
为确保场内交通工程的顺利实施,监理部配合有关单位和部门,采用张贴公告、散发传单、广播电视宣传、召开群众会议、设置安全曝光栏等多样的形式加强安全生产宣传教育。
(3)辅助工程施工安全管理
辅助工程施工安全管理的重点是排水洞的施工。监理部督促施工单位加强洞室施工的安全措施,注重洞室的收敛变形观测,加强洞室的通风措施。在排水洞进口进洞前,监理部要求完成洞顶边坡喷锚支护、截水沟修筑、防撞墩及防护栏等施工;排水洞出口在进洞前,要求根据洞顶边坡坡比及地质情况,在洞边坡周围设置排截水沟,对边坡进行临时喷锚支护。要求施工部位加强灯光照明,以满足施工需要,同时做好灯具的维护和管理,包括重点照明用具增设围护栏等。施工中,要求用电设备、大型机械严格执行专人操作,洞挖施工人员必须戴安全帽和防尘口罩。要求施工单位坚持安全员巡视制度,放炮后立即对撑子面、松动石块和危石进行清撬。严格火工产品的管理,督促施工单位建立并完善火工等特殊材料的运输、使用、储存、保管等一系列的规章制度,并责任到人,要求炸药堆放与墙间隔10~15cm,专人负责领用,要求施工单位严格遵守爆破安全规程,防止爆破安全事故发生。为保证交通安全,要求施工单位在重点部位设置了防护栏和警示牌,必要时派专人指挥交通。另外,监督施工单位落实了人洞翻牌制度。
3.3.2 环境保护和文明施工
从工程―开始监理部就把环境保护和文明施工作为重点来抓,对场内交通部分施工项目存在的石渣下江现象,监理部在周协调会上多次强调,同时制定了《防止弃渣下江的暂行办法》,并对施:工单位发出整改通知,进行了相应处罚,另外还要求在沿江沿线设置彩旗带进行警示。目前石渣下江现象已得到有效控制。
在大气、噪声污染防治措施方面,监理部要求施工期间对施工道路经常进行洒水;运碴车辆装车高度不得超过车厢挡板,以减少运输途中的洒落,并派人进行施工:道路清扫、养护;车辆行驶速度一般不超过25km/h,将施工机械和车辆产生的灰尘公害减少到最低程度。施工现场钻爆作业严格控制打干钻,尽可能采用打水钻施工。爆破区炮孔采用沙袋覆盖,控制扬尘。
在生活营地生活垃圾处理方面,监理部要求各施工作业队在住宿区周围设置垃圾池和用油筒制作的垃圾桶,厕所,做到生活垃圾、粪便集中堆放,集中处理。
对征地范围内的耕植土,监理部要求在施工前单独挖出。并存放在规定地点,用作还耕。场地规划和布置时,尽量不占、少占耕地,充分利用滩地、荒地、重复使用空地。弃碴、废料要求堆放到指定的弃碴场。
在水污染防治措施方面,要求各种施工用的燃料、油料、化学品、酸类做到严格管理,特殊保管,储存地远离地表水源。要求生活废水、污水必须经过处理达到排放标准才能排放至河道。
在开挖边坡保护及水土流失防治措施方面,要求对施工开挖的边坡及时进行支护,并做好排水措施,避免由于施工造成水土流失。要求弃碴场堆料高度适中,边坡稳定,并采取必要的挡护措施,防止暴雨冲刷而发生水土流失现象。
在文明施工方面,监理部经常性开展现场文明施工检查,要求做好生产、生活设施和施工机械设备、材料的统一规划、统一停放、统一管理,严禁乱建乱放,影响周围的交通和环境。
3.4 造价控制及合同管理
为规范造价控制和合同管理工作,监理部在参照三峡和其它工程合同管理工作经验基础上,对溪洛渡工程价款结算监理实施细则、价款结算操作流程、工程变更、工程索赔等方面进行了统一规范,使合同管理体制逐步适应溪洛渡工程建设的需要。
在造价控制方面,监理部要求现场工程师及时做好现场记录,严格按照有监理工程师签证的现场施工原始记录进行工程量统计,杜绝工程量虚报;以合同和施工图纸为依据,按实际发生量子以支付;强调土石分界线出来以后,马上进行现场核定和确认。对土石方明挖及洞室开挖,施工单位在进行测量收方后,由监理部测量队对此进行复测校核。对需现场进行签证计量的工程量,监理人员本着实事求是的原则按照合同计量要求和程序进行现场核量。监理部认真审核施工单位的收方计量及单价费用等报表,对工程量进行仔细审查和核实。对于随机锚杆等只有单价无总工程量的项目,监理部要求现场监理工程师在满足质量和安全的情况下,严格控制工程量。
为搞好合同管理,监理部积极参与工程招标、评标及合同谈判工作,熟悉合同文件、技术规范和设计文件,全面理解、熟练掌握和公正应用合同条款。在合同履行过程中,监理部对、业主和施工单位履行合同的情况进行监督、检查和协调,要求监理工程师掌握工程项目的施工情况,做好详细的施工监理记录,为可能发生的变更、索赔事件提供审核依据;同时,建立严格的合同变更管理程序,采取积极的预防措施,避免或减少索赔事件的发生。对于各类变更、索赔申请文件,监理部按照合同条款的规定,本着公正合理原则受理并认真审核。
3.5 信息管理
为加强信息管理工作,监理部成立了信息管理小组,制定了有关文件收发、资料分类、档案管理、计算机网络管理等方面的规章制度。在硬件建设方面,监理部在筹建处的支持下,建立于监理部内部局域网,并实现了宽带网线接入,完成了JSPMS信息录入中心的建设。监理部根据监理工作实际情况,开发了内部网站,实现了内部信息共享,方便了内部信息传递。另外,监理部派人参加了筹建处举办的TGPMS培训,配合筹建处进行了JSPMS系统中合同管理,财务管理及物资管理子系统的培训工作。
3.6 工程协调
溪洛渡水电站筹建期工程施工项目多,施工单位多,施工交叉部位多,施工干扰多,搞好协调工作异常重要。监理部以工程监理合同和施:工承包合同为依据,通过协商和调解等方法,理顺业主、设计、施工单位和工程有关各方的关系,努力搞好爆破管理的协调、交通管理的协调、征地移民问题的协调、各施工项目衔接部位的协调、技术和图纸供应问题的协调、监理部内部各部门之间的协调,确保工程建设顺利进行。
监理部要求监理工程师按照分工和有关程序,各自负责所分管项目和分管专业范围内的协调工作。要求监理工程师经常深入现场及时了解施工情况,发现问题和矛盾,随时与有关单位磋商,尽快求得合理解决,必要时可发出监理指令或提请业主处理。
监理部定期或不定期召开施:工协调会和其它专题协调会议,就有关技术、安全、计划、进度和施工现场协调等问题展开充分讨论,形成会议纪要,责成有关单位解决。
对于合同执行中的纠纷,监理部按照施工承包合同的条款,公正合理地协调解决,维护合同双方的合法权益。监理部内部管理
监理部自成立之日起,不断加强硬件设施建设。据不完全统计,到目前为止,监理部先后租用了面积近6 000m2办公生活用房,购进工程用车14部;采购各类办公家具达270余套;购进和安装各类用电设备近180余台套;安排完成所有进场人员的生活用品用具。同时,已建立2个可分别容纳百余人的食堂,很好地解决了全部工作人员的就餐问题。
为加强制度建设和规范化管理,监理部先后出台了《溪洛渡经理部财务管理办法》、《机动车使用与管理办法》、《通讯工具及费用管理办法》、《员工休假管理办法》、《合同管理办法》,以及印章、安全保卫、办公用品、劳保用品等管理方面的规章制度。同时,为明确各岗岗位职责,加强职业道德的规范,配合监理工作的开展,制定了《监理人员行为规范》、《监理人员岗位职责》、《监理岗位等级划分》、《监理部工作规则》、《监理部收发文管理办法》、《监理部工程文件、档案资料分类及管理办法》及《监理部文函管理办法》等管理制度。另外,监理部编制完成了《员工手册》,使每一名进场的员工都能按监理部的要求规范自己的行为。
监理部还不断创造条件,加强员工培训,努力提高监理人员素质。在各项目部开展各种技术和业务培训的同时,监理部举办了两期监理工程师培训班,并组织人员参与水电监理协会举办的监理工程师培训和总监培训。同时,不断对监理人员加强职业道德教育,加强劳动用工的规范化、合法化管理,完成了所有进场人员的劳动合同签定及工资待遇、社保福利等工作的理顺工作,合同签约率达95%。制定员工绩效考核方案,并组织实施,并在此基础上评选了15名监理部2003先进工作者。几点体会
(1)随着中国三峡总公司投资体制的改变,加快了金沙江水电开发的步伐,为工程监理工作的发展创造了更广阔的空间,同时,也对监理工程师提出了更高的要求,相应的监理职能范围也有所增加,必将促使监理工程师提高素质和业务水平,以适应形势发展的需要。
(2)工程建设也需要更加规范的项目管理,对金沙江:流域的开发,中国三峡总公司应对项目管理提出规范的管理办法和操作程序,对项目管理人员也应有基本的要求。目前,国际上已经开始进行项目管理人员的认证工作(PMP)。因此,中国三峡总公司的项目管理工作也应在三峡工程建设项目管理的基础上,更上一个台阶。
(3)工程建设的前期工作必须按程序及时进行准备工作,特别是电站所在地的对外交通、征地移民的规划和补偿标准要尽早确定,为前期工程的施工项目开工创造良好的条件。
第五篇:副本 溪洛渡水电站水轮发电机组保护配置 (修改后)
溪洛渡水电站水轮发电机组保护配置
李光耀,骆佳勇,封孝松,龚林平(溪洛渡电厂,云南永善657300)
摘要:本文介绍了溪洛渡水电站发变组保护主保护的配置方案及组屏方案,列举了发变组所有保护配置,并对发变组保护中的完全纵差保护、单元件横差保护与转子接地保护做了详细介绍。关键词:溪洛渡电站;发变组保护;保护配置;
Hydro generator protection configurationofXiluodu Hydropower Plant Li Guang-yao,LuoJia-yong,Feng Xiao-song,Gong Lin-ping(Xiluodu HydropowerPlant,Yongshan 657300,China)
ABSTRACT: This paper introduces the main protection of the generator-transformer protection and assembling program inXiluodu Hydropower Station,cited all the generator-transformer protection configuration.Andthe differential protection, the unit-transverse differential protection and rotor earth fault protectionare introduced in detail.KEY WORDS:Xiluodu Hydropower Plant;Thegenerator-transformer;Protection configuration
0引言
溪洛渡水电站左、右地下厂房各安装9台立轴半伞式水轮发电机组,额定容量为770MW。18台发电机出口设断路器(GCB),出口电压为20kV,采用发电机—变压器组单元接线,经主变升至550kV分别接入国家电网和南方电网。发电机采用自并励方式,每台发电机机端均接有1台励磁变压器,左岸2#,3#,5#,6#,8#,9#机组和右岸10#,11#,13#,14#,16#,17#机组各接有高压厂用变压器。
装置提供了发电机变压器所需要的全部电量保护功能,可以实现发电机变压器故障保护、异常运行保护、后备保护等,两套装置可以实现保护完全双重化,操作回路和非电量保护装置单独配置。同时该装置具有设计简洁,整定、维护、调试方便,安全可靠,符合反措要求等优点。发变组保护组屏方案
溪洛渡电站18套发变组保护组屏方式完全相同,组屏方案如图1所示,每套发变组单元由5面屏组成,分别为按双重化配置的发电机、励磁变保护屏PRC85GW-61A、PRC85GW-61B;按双重化配置的主变压器、高压厂变保护屏PRC85TW-51A、PRC85TW-51B和非电量保护屏PRC85TW-51C。此外,各保护屏均配置了RCS-9784A型交换机,与保护信息管理系统通讯。1发变组保护装置简介
溪洛渡电站相应的发电机、变压器、励磁变及高压厂用变保护选用南瑞继保电气有限公司(简称南瑞继保)生产的RCS-985系列大型水轮发电机变压器成套保护装置。RCS-985型保护装置是根据国家电力公司科学技术项目合同SPKJ010-02研制,采用了以高性能数字信号处理器DSP芯片及32位CPU为基础的硬件系统,是真正的数字式发电机变压器保护装置。该保护***500kV05 06
PR4PR5RCS-974AG发电机复压过流保护 发电机定子接地保护(注入式、零序电压、三次谐波电压)
主变复压过流保护 主变接地保护
PR3*主变RCS-985TWRCS-9784ARCS-985TWRCS-9784A**高厂变***发电机*PR1RCS-985GW07 08 09 10
PR2RCS-985GWRCS-9784A转子一点接地保护(乒乓切换式和注入式)
主变过励磁保护
发电机定子过负荷保护 PT 断线 发电机负序过负荷保护 TA 断线 失磁保护 失步保护 定子过电压保护 发电机过励磁保护 逆功率保护 频率保护 误上电保护 发电机启停机保护 发电机开关失灵保护
主变重瓦斯 主变压力释放 主变压力突变 主变绕组温度过高 主变油温过高 主变公共箱油温过高 主变轻瓦斯 主变绕组温度高 主变油温高 12 13 14 15 16 17 18 **RCS-9784A图1 溪洛渡电站发变组保护组屏方式
3发变组保护配置
溪洛渡电站发电机组分别由3个不同厂轴电流保护 主变公共箱油温高 家制造,其中左岸电站1#~6#机组由哈尔滨PT 断线 主变油位异常 电机厂(简称HEC)制造、7#~9#机组由上TA 断线 海福伊特水电设备公司(简称VHS)制造、右岸10#~18#机组由东方电机厂(简称DEC)4发变组部分保护简介 制造,HEC和VHS机组采用波绕组,DEC
4.1发电机纵差保护 机组采用叠绕组。发电机定子绕组结构的不
发电机差动保护的基本原理,如图2所同,使得发电机主保护在各种内部故障时的示,假设TA1、TA2、TA3流入保护装置的电动作灵敏度也不一样。为此,清华大学电机
。、I、I系对三种不同绕组形式的发电机内部故障流分别为I123进行了全面仿真计算,并以此为基础设计溪洛渡电站机组主保护采用“完全纵差+完全裂相横差+零序电流型横差”配置方案。该方案的的灵敏度,除DEC机组在同相同分支小匝数(匝比3.7%)匝间故障保护有9.9%动作死区外,HEC和VHS机组在内部故障时保护动作死区均很小。
除以上主保护,发变组保护还配置了发电机变压器异常运行保护、断路器失灵保护
等,具体配置如表1所示。
表1发电机、主变保护功能一览表
序号 发电机保护功能 01 02 03 04 发电机完全差动保护 发电机工频变化量差动保护
发电机裂相横差保护 高灵敏横差保护
主变保护功能 主变差动保护 主变工频变化量差动保护
主变零序差动保护 主变负序过流保护
图2 发电机差动基本原理图
当发电机正常运行或外部故障时:
II0 IdI123当发电机内部故障时:
II0 IdI123发电机内部故障时,内部短路电流会产生差电流,保护装置动作。发电机外部故障时,发电机里只流过穿越性电流(负荷电流或外部短路电流),不会产生差电流,保护装置不会误动作。溪洛渡电站差动保护主要包括变斜率比率差动保护、高值比率差动保护和工频变化量差动保护。4.1.1 变斜率比率差动保护
变斜率比率差动保护提高了稳态差动的灵敏度,并对TA暂态不一致有很好的制动作用,其动作特性如图3所示。
比率差动斜率,定值范围为0.30~0.70,一般取0.50;n为最大比率制动系数时的制动电流倍数。
4.1.2高值比率差动保护
为避免区内严重故障时TA饱和等因素引起比率差动保护延时动作,装置设有一高比例和高起动值的比率差动保护,利用其比率制动特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和,而在区内故障TA饱和时能可靠正确动作。
稳态高值比率差动的动作方程如下:
Id1.2Ie II|rd4.1.3 工频变化量差动保护
发电机、变压器内部轻微故障时,稳态差动保护由于负荷电流的影响,不能灵敏反应。工频变化量差动保护的设置提高了重负荷情况下内部轻微故障的灵敏度。其动作方程为:
图3RCS-985发电机纵差保护的动作特性
当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口继电器,比率差动保护的动作方程如下:
IdKblIrIcdqdIrnIeKblKbl1Kblr(Ir/Ie)Ir|I1||I2||I3IdKbl2(IrnIe)bIcdqdIrnIeII|Id|I123 Kblr(Kbl2Kbl1)/(2n)b(KKn)nI其中Idt为浮动门坎,随着变化量输出增大bl1blreIII113Ir2 IIIId123式中Id为差动电流,Ir为制动电流,Icdqd为差动电流起动定值,Ie为额定电流。Kbl为比率差动制动系数,Kblr为比率差动制动系数增量;Kbl1为起始比率差动斜率,定值范围为0.05~0.15,一般取0.05;Kbl2为最大
而逐步自动提高。取1.25倍可保证门槛电压
始终略高于不平衡输出,保证在系统振荡和
Id1.25IdtIdthId0.6IrI0.75I0.3IdtedIr2IeIr2Ie频率偏移情况下,保护不误动。Id为差动
Ir为电流的工频变化量。Idth为固定门坎。
制动电流的工频变化量,它取最大相制动。
4.1.4高性能TA饱和闭锁原理
为防止在区外故障时TA的暂态与稳态饱和可能引起的稳态比率差动保护误动作,装置采用高性能TA饱和闭锁,即:采用全新的异步法TA饱和判据,根据制动电流和差动电流是否同步出现,准确判出区内和区外故障,投入抗TA饱和算法。利用变压器、发电机差电流中谐波含量和波形特征来识别电流互感器的饱和。如果装置判断为区外故障,投入TA饱和闭锁判据,当某相差动电流有关的任意一个电流满足相应条件即认为此相差流为TA饱和引起,闭锁比率差动保护。4.2 发电机高灵敏单元件横差保护
如图4所示,单元件横差保护(零序电流型横差保护)采集的电流为发电机两个中ab性点连线电流,即检测发电机定子第一并联
分支绕组A、B、C三相的中性点与第二并联分支绕组A、B、C三相的中性点之间连线的基波电流。横差保护用作发电机定子绕组的匝间短路、分支开焊故障以及相间短路的主保护。
cTA712345678TA8TA9完全纵差TA1TA2TA3完全裂相横差O1TA0零序电流型横差O2TA4TA5TA6
图4溪洛渡电厂发电机主保护配置情况
溪洛渡电站RCS-985发变组微机保护,采用了频率跟踪、数字滤波及全周傅氏算法,使得横差保护对三次谐波的滤除比在频率跟踪范围内达100以上,确保横差保护不受三次谐波的影响,只反应基波分量。
装置采用相电流比率制动的横差保护原理,其动作方程为:
当IMAXIezd时,IdIhczd 当IMAXIezd时,Id(1KhczdIMAXIezd)Ihczd
Iezd式中Ihczd为横差电流定值,IMAX为机端三相电流中最大相电流,Iezd为发电机额定电
传统单元件横差保护定值大为减小,因而提高了发电机内部匝间短路时的灵敏度。对其他正常运行情况下横差不平衡电流的增大,横差电流保护动作值具有浮动门槛的功能。4.3 发电机转子接地保护
溪洛渡电站的转子接地保护为双套配置,一套采用注入式转子接地保护原理,另一套采用乒乓切换式转子接地保护原理,两种不同原理之间可以相互验证,正常运行时只投入其中一套,当投入运行的转子接地保护动作报警时,可切换到另一套保护,验证第一套保护的动作行为,提高绝缘检测的可信度。
4.3.1乒乓式转子接地保护
乒乓式切换原理如图5所示
EK(1)ERg流,Khczd为制动系数。
相电流比率制动横差保护能保证外部故障时不误动,内部故障时灵敏动作。由于采用了相电流比率制动,横差保护电流定值只需按躲过正常运行时不平衡电流整定,比
RS2S1RI1I2R1RU1,U2R
图5乒乓式转子接地保护原理图 图中S1、S2为2个电子开关,由微机控制电子开关的通断切换;Rg为接地电阻;K为转子绕组接地点的位置,在距负端发生接地。当S1闭合,S2打开时为状态1,R1两端压降为U;S1打开,S2闭合时为状态2,R'1两端压降为U;设励磁回路直流电动势为E(考虑切换过程中转子励磁电压的变化,新的电动势以E'表示)。
REE'R12Rg3(E'UEU')R13 E'U13(E'UEU')3 在实测采样取得E、E'、U、U'后,就可求得过渡电阻Rg的大小,并确定故障点位置K。这种原理的一点接地保护,由于测量的是稳态电流,所以与转子回路对地电容的大小无关,也与电感无关,因此可以获得很高的灵敏度,但是无励磁电压状态不能工作。
4.3.2注入低频方波式转子接地保护
RCS-985注入式转子接地保护可不改变硬件的前提下,通过软件控制字选择单端注入或双端注入,能够在未加励磁电压的情况下监视转子绝缘。注入电源模块采用内嵌式模块,更加可靠,故障概率低,组屏方便;方波电源的切换周期可根据实际的转子绕组对地电容大小进行整定,切换周期的调整范围宽,确保接地电阻的测量不受转子绕组对地电容的影响。单端注入式原理如图6所示,双端注入式原理如7所示。
图6单端注入式转子接地电阻测量图
图7双端注入式转子接地电阻测量图 结语
经过清华大学电机系内部故障全面仿真,溪洛渡电站发电机组主保护的保护配置科学合理,并实现了主保护、异常运行保护、后备保护的保护双重化配置方案,设计简洁可靠,运行维护方便。RCS-985系列发变组保护装置其作为溪洛渡电站的机组保护,充分考虑了机组的具体情况,而且硬件可靠,动作灵敏,理论上能够确保机组的安全稳定运行。2013年溪洛渡电站投产发电,届时保护装置将接受实践的考验。
参 考 文 献
[1] RCS-985系列大型水轮发电机变压器成套保护装置技术说明书.ZL_YJBH2002.0803.南京南瑞继保电气有限公司.2008年2月
[2] 桂林等.大型水轮发电机主保护定量化设计过程的合理简化.电力系统自动化.第31卷第4期2007年2月
作者简介:
李光耀(1986-),男,山东郓城,助理工程师,从事继电保护维护管理工作。Email:liguangyao_2006@163.com